非熱殺菌技術

非熱殺菌技術的特徵

非熱處理的特徵，是指沒有加熱處理的加工過程。食品加工中的熱處理，除了可以殺滅食品原料中的微生物以外，還可以使產品由於加熱引起的澱粉糊化、蛋白質熱變性等而引起其品質的變化，進而提高產品的消化性和嗜好性。對於大多數的食品原料來說。經過權衡考慮因加熱獲得的優良效果以及由於加熱產生的品質劣化，最終決定其加熱處理的條件。特別是對於與蔬菜和水果關聯的食品，為了避免維生素的損失、顏色的變化和質構的軟化等品質劣化現象。須綜合考慮產品品質劣化速度和殺菌必需的加熱條件等因素，而採用高溫短時處理的加工方法。因此，與加熱處理相比較．能夠保持產品中容易變質的維生素和色素等成分是非熱加工的最大特徵。從能量消耗的角度和加熱處理相比較．非熱處理的另外一個特徵就是可以節省能量。對於需要通過加熱將原料溫度升高到一定程度而進行殺菌的場合．由於食品物料含水量大、比熱大，因此需要耗費相當的熱能。同樣。當需通過加熱方式使原料素材水分減少時，由於水分的蒸發潛熱，將使能量的消耗大大增加。另外。由於大多數加熱處理都採用間接加熱的方式，導致有一部分熱能向周圍環境逸散而損失，因此，必須考慮作業環境的健全、熱能的回收和高效利用。在非熱處理的場合，如高壓靜電場處理，對於處理對象來說，能量利用效率高，殺菌作用和電場強度相關，採用高電壓而消耗的能量不高，操作過程中消耗的能量少。

（殺菌劑、抑菌劑和防腐劑等）

（輻照、紫外線、脈衝電場、振蕩磁場、超聲波、脈衝光、脈衝x射線等）

（Ultra High Hydrostatic Pressure,簡稱UHHP,HHP)

超高壓殺菌技術該技術就是將包裝或散裝的食品物料放入超高壓裝置中．以壓媒(水或礦物油等)作為傳遞壓力的介質，施加100-1000MPa的超高靜壓，在常溫或較低溫度下保壓一定時間后，使之達到殺菌要求的目的。其基本原理就是壓力對微生物的致死作用。高壓導致微生物的物理形態、基因機制、生物化學反應以及細胞壁膜發生多方面的變化，從而影響微生物原有的生理活性機能．甚至使原有功能破壞或發生不可逆變化。超高壓處理的範圍只對生物高分子物質立體結構中非共價鍵結合產生影響．因此對食品中維生素等營養成分和風味物質沒有任何影響，最大限度地保持了其原有的營養成分，並容易被人體消化吸收：而且會消除傳統的熱加工引起共價鍵的形成或破壞所致的變色、發黃及加熱過程出現的不愉快異昧，如熱臭等弊端。超高壓處理過程是一個純物理過程，瞬間壓縮，作用均勻，操作安全衛生，無工業“三廢”，耗能低，有利於生態環境的保護和可持續發展戰略的推進。因此，作為非熱殺菌技術的一種．由於其獨特而新穎的方法，簡單而易行的操作，是一種具有良好應用前景的技術。

起源於19世紀末，Tameman開啟超高靜壓處理技術之門；

1899～1929年，Hite發現HHP抑制微生物生長；

1974年方法，Wison提出（壓力+溫度）保藏食品；

1986～，日本市場出現HHP處理的食品；

1992～歐盟實施HPP技術應用投資計劃，相關產品上市；

1999～2000 美國市場也出現HPP巴氏殺菌食品

20世紀90年代，國內開展HPP技術研究，目前處於開發應用階段。

（ Pulsed Electric Field,簡稱PEF)

是在特殊的處理室里對液態食品施加瞬時高強度的脈衝電場，將其中的微生物殺死的一種方法。一般電場強度為10～50kV/cm，脈衝寬度在100μs以內，脈衝頻率在幾千Hz以內。其高場強可直接將微生物殺死，其窄脈衝和低頻率保證了食品升溫很小和極少的電化學反應，從而最大限度地保證了食品的天然風味和營養成分。

（Oscillating Magnetic Fields, 簡稱OFM)

靜止的強磁場（Static Magnetic Field SMF）和振蕩磁場（Oscillating Magnetic Field， OMF）能夠殺死微生物。靜止的磁場的強度不隨時間發生變化，磁場各方向的強度相同。振蕩磁場以脈衝的形式作用，每個脈衝均改變方向，磁場強度隨時間衰變到初始的10%。

關於磁場殺滅微生物的機理一般認為是磁場產生的強電流，一方面干擾微生物細胞膜的電荷分佈，進而影響物質出入細胞，另一方面又使細胞內物質及水電離產生過氧化物，從而使蛋白質及酶類變性，最終破壞細胞結構。用振蕩磁場殺滅微生物的磁通密度為5～50T，脈衝持續時間為10μs到幾個毫秒之間。頻率最大不超過500MHz,因為超過這個值升溫開始變得顯著。